1.ADXL362概述
ADXL362是Analog Devices公司推出的一款超低功耗、3轴MEMS加速度计,主要特点包括:
超低功耗:运动检测模式下仅300nA,全速测量模式下低于2μA
高分辨率:12位数字输出,测量范围±2g/±4g/±8g可选
内置功能:活动/非活动检测、温度传感器、FIFO存储等
工作电压:1.6V至3.5V
接口:SPI和I2C数字接口
2.主要技术参数
参数 |
规格 |
加速度范围 |
±2g, ±4g, ±8g (可选) |
分辨率 |
12位(±2g时为1mg/LSB) |
带宽 |
1Hz至400Hz(可编程) |
噪声密度 |
175μg/√Hz(±2g范围) |
工作电流 |
测量模式: 1.8μA@100Hz, 3.0μA@400Hz |
唤醒模式: 300nA |
|
工作温度 |
-40°C至+85°C |
封装 |
3mm×3.25mm×1.06mm LGA封装 |
3.内部结构与工作原理
ADXL362由以下几个主要部分组成:
MEMS传感器:检测三轴加速度的微机电结构
信号调理电路:放大和滤波传感器信号
12位ADC:将模拟信号转换为数字量
数字处理单元:处理数据并实现各种功能
FIFO存储器:256字节(可存储85个三轴样本)
温度传感器:监测芯片温度
SPI/I2C接口:与主控制器通信
4.工作模式
ADXL362提供多种工作模式以适应不同应用场景:
4.1测量模式
全带宽模式:最高400Hz输出数据率
半带宽模式:降低功耗同时保持合理带宽
4.2唤醒模式
超低功耗(300nA)活动检测
可配置阈值和时序参数
检测到活动后自动切换到测量模式
4.3待机模式
最低功耗状态(仅10nA)
保持寄存器内容
快速唤醒时间
5.寄存器详解
ADXL362通过一系列寄存器进行配置和控制,主要寄存器包括:
地址 |
名称 |
功能 |
0x00 |
DEVID_AD |
器件ID(0xAD) |
0x01 |
DEVID_MST |
器件ID(0x1D) |
0x02 |
PARTID |
部件号(0xF2) |
0x03 |
REVID |
修订ID |
0x04 |
XDATA |
X轴数据低字节 |
0x05 |
YDATA |
Y轴数据低字节 |
0x06 |
ZDATA |
Z轴数据低字节 |
0x08 |
STATUS |
状态寄存器 |
0x09 |
FIFO_ENTRIES |
FIFO条目数 |
0x0A |
TEMP_L |
温度数据低字节 |
0x0B |
TEMP_H |
温度数据高字节 |
0x0C |
SOFT_RESET |
软件复位 |
0x0D |
THRESH_ACT_L |
活动阈值低字节 |
0x20 |
ACT_INACT_CTL |
活动/非活动控制 |
0x21 |
FIFO_CONTROL |
FIFO控制 |
0x22 |
FIFO_SAMPLES |
FIFO样本数 |
0x23 |
INTMAP1 |
中断映射1 |
0x24 |
INTMAP2 |
中断映射2 |
0x25 |
FILTER_CTL |
滤波器控制 |
0x26 |
POWER_CTL |
电源控制 |
0x27 |
SELF_TEST |
自测试控制 |
6.应用场景
可穿戴设备:利用超低功耗特性实现长时间运动监测
物联网设备:电池供电的无线传感器节点
医疗设备:便携式健康监测设备
工业监测:设备振动和倾斜监测
消费电子:智能手机、平板电脑的运动检测
7.设计注意事项
电源管理:
使用低噪声LDO为ADXL362供电
在电池应用中注意电源电压范围
PCB布局:
将加速度计靠近测量点安装
避免高频信号线靠近模拟部分
使用短而直接的走线连接
机械安装:
确保传感器与待测物体牢固连接
注意安装方向与坐标轴对齐
数据处理:
根据应用需求选择合适的滤波参数
利用FIFO减少MCU唤醒次数
8.常见问题解答
Q1:ADXL362与ADXL345有何主要区别?
A1:ADXL362功耗更低(μA级vsmA级),内置更多智能功能如活动检测,但测量范围较小(最大±8gvs±16g)。
Q2:如何校准ADXL362?
A2:可通过读取静止状态下的输出偏移,然后在应用中补偿。典型步骤:
将传感器水平静止放置
读取XYZ输出
计算与理想值(0,0,1g)的偏差
在应用中应用这些偏移量
Q3:FIFO如何使用?
A3:通过FIFO_CONTROL寄存器配置模式(流模式/触发模式),设置FIFO_SAMPLES阈值,然后通过FIFO_ENTRIES读取存储的样本数,最后批量读取FIFO数据。
Q4:中断如何配置?
A4:通过INTMAP1/INTMAP2寄存器将特定事件(如活动检测、FIFO满等)映射到INT1/INT2引脚,然后在MCU中配置中断服务程序。
Q5:温度传感器有何用途?
A5:可用于补偿温度对加速度测量的影响,或单纯作为系统温度监测。温度值(°C)=(TEMP_H:TEMP_L-1885)/-9.05。